淺丘鐵路選線策略及具體走向方案研究

收稿日期：2024-01-24

作者簡介：徐瀚琦（1994—），男，本科，助理工程師，研究方向：鐵路線路設(shè)計。

摘要 文章針對淺丘地區(qū)的鐵路選線策略進(jìn)行研究，旨在提高鐵路運輸量，減少不必要的工程量與成本支出。以四川遂寧地區(qū)某鐵路專用線工程為例，基于貨運情況，對各階段的鐵路線路方案進(jìn)行比對，選擇最佳線路走向。研究成果表明：順利執(zhí)行該研究提出的淺丘鐵路選線方案，可以使項目整體工程量大幅降低。同時，項目投資所得稅前財務(wù)內(nèi)部收益率達(dá)到4.03%，遠(yuǎn)高于常規(guī)鐵路項目基準(zhǔn)收益率。

關(guān)鍵詞 淺丘地區(qū)；鐵路選線；走向方案；設(shè)計

中圖分類號 U212.32文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）11-0044-03

0 引言

鐵路建設(shè)過程中容易遇到丘陵與平原之間的過渡段，即淺丘段，受該區(qū)段地質(zhì)條件特點等因素的影響，很容易在鐵路施工時產(chǎn)生滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，導(dǎo)致建設(shè)難度增加，后期運維成本較高。與此同時，現(xiàn)代鐵路的選線要綜合考慮地域發(fā)展規(guī)劃、人口分布、經(jīng)濟(jì)水平等，并且結(jié)合工程量與成本支出，使鐵路選線策略更加科學(xué)合理。

1 工程概況

研究以四川遂寧地區(qū)某鋰電產(chǎn)業(yè)園鐵路專用線為案例對象，該鐵路專用線線路全長36.424 km，接軌站改造長度約為2 km。案例項目建設(shè)區(qū)主要以丘陵地貌為主，海拔水平集中于255～565 m之間，屬于“兩山兩丘”地理單元格局。該鐵路項目為遂寧市重點推進(jìn)項目，旨在解決某百強(qiáng)縣不通鐵路的歷史，并以加快地區(qū)貨運鐵路建設(shè)進(jìn)程、打造高品質(zhì)運輸線路為目標(biāo)。鑒于淺丘地區(qū)的鐵路選線經(jīng)驗，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展需求，最終擬定全線共4個車站，從南至北按功能屬性劃分分別為接軌站、交接站、會讓站、中間站。因為案例項目是以服務(wù)某百強(qiáng)縣“鋰電之都”核心區(qū)為主的貨運鐵路，延展目標(biāo)為與綿陽—寶成線路相結(jié)合，從而緩解成都樞紐的運輸壓力。所以，在具體線路選擇中要綜合參考多方因素[1]。

2 淺丘鐵路選線策略及具體方案設(shè)計

2.1 鐵路貨運量需求分析

為保證鐵路線路建成后的應(yīng)用效果，選線設(shè)計時先要考慮沿線地區(qū)的運輸量情況。案例鐵路線路主要以服務(wù)某百強(qiáng)縣“鋰電之都”為目標(biāo)，研究年度貨運量情況，主要考慮鋰電產(chǎn)品、化工產(chǎn)成品、鋼材、糧食、砂石等，對初期、近期以及遠(yuǎn)期的貨運量進(jìn)行計算，具體情況如表1所示。由表1可知，該線路后續(xù)會延展至綿陽路段，成為國鐵達(dá)成線與寶成線的聯(lián)絡(luò)線，屆時遠(yuǎn)景年輸送量會達(dá)到1 500×104 t/年。

表1 貨運量需求情況 ? /104 t

貨物種類 初期 近期 遠(yuǎn)期

到達(dá) 發(fā)送 到達(dá) 發(fā)送 到達(dá) 發(fā)送

鋰電原料與產(chǎn)品 61 38 81 51 247 120

化工產(chǎn)成品 — 15 — 80 — 120

糧食 7 16 8 30 10 40

鋼鐵 40 55 90 75 130 110

集裝箱 0 13 35 30 120 50

食品 12 15 15 10 30 20

… … … … … … …

合計 130 174 244 351 607 680

2.2 綜合考慮運輸組織與需求能力

運輸組織與運輸能力情況直接反映出現(xiàn)階段各線路段的運輸能力，結(jié)合年度內(nèi)列車對數(shù)與設(shè)計能力，可以使研究效果更加直觀[2]。該次研究選線也是從初期、近期、遠(yuǎn)期三個方面入手，針對蓬溪—常樂、常樂—射洪的平圖能力、需要能力與富余能力作出考慮，具體情況如表2所示。通過表2能夠看出，隨著地域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，雖然兩區(qū)段的運輸富余水平都在不斷下降，尤其是常樂—射洪路段，從最初的38對/日變成遠(yuǎn)期的9對/日，但是該線路近遠(yuǎn)期設(shè)計能力均滿足實際運輸需要。

2.3 鐵路接軌站方案綜合比較

該次在案例項目接軌站的選線設(shè)計階段，主要擬定四種方案，具體為蓬溪站接軌、遂寧站接軌、遂寧西站接軌以及大英站接軌。在線路選擇與綜合考量階段，要結(jié)合各方案的正線長度、房屋拆遷面積、用地情況、路基工程量以及預(yù)估算投資情況進(jìn)行匯總，才能在滿足線路運輸量的前提下，合理控制整體工程量與成本支出[3]。具體情況如表3所示。

根據(jù)上述方案比對，能夠看出從線路長度與工程投資視角，蓬溪站接軌方案與遂寧西站接軌方案更具優(yōu)勢。具體為蓬溪站接軌方案的正線長度為36.424 km，遂寧西站接軌方案的正線長度為35.255 km，剩余兩套方案的正線長度均超過38 km。與此同時，從預(yù)估算投資視角來看，蓬溪站接軌方案的預(yù)估投資為236 752萬元，較遂寧西站接軌方案還能節(jié)省8 438萬元，說明蓬溪站接軌方案更具合理性，符合鐵路選線策略的原則要求。

2.4 蓬溪站接軌走向設(shè)計

在確定蓬溪站接軌方案后，還要進(jìn)一步對接軌走向進(jìn)行設(shè)計。分別設(shè)計方案1（成都端接軌）、方案2（達(dá)州端接軌），兩套方案的綜合比對情況如表4所示。由于案例工程是以服務(wù)某百強(qiáng)縣“鋰電之都”核心區(qū)為主的貨運鐵路，延展目標(biāo)為與綿陽—寶成線路相結(jié)合，從而緩解成都樞紐的運輸壓力，因此方案1的遠(yuǎn)期前景更佳。同時在正線長度方面，方案1為36.424 km，方案2為40.192 km；在預(yù)估算投資方面，方案1為236 752萬元，方案2為272 126萬元，所以選定成都端為蓬溪站接軌走向。

表4 蓬溪站鐵路軌道走向設(shè)計工程量比較

工程項目 單位情況 方案名稱

方案1

（成都端接軌） 方案2

（達(dá)州端接軌）

正線長度 km 36.424 40.192

房屋拆遷 m2 83 758 92 423

用地情況 m2 1 504 067 1 659 660

路基土方 104 m3 611.27 658.63

路基圬工 104 m3 26.60 29.95

預(yù)估算投資 萬元 236 752 272 126

差額 萬元 — +35 374

2.5 鐵路線路具體走向方案設(shè)計

在案例工程的線路走線設(shè)計環(huán)節(jié)，研究共擬定三種方案，具體如表5所示。

表5 鐵路線路具體走向方案的工程量比較

工程項目 單位

情況 方案名稱

方案1

（推薦方案） 方案2（西線

比較方案） 方案3（東線

比較方案）

正線長度 km 36.424 38.091 35.242

房屋拆遷 m2 83 758 87 927 80 787

用地情況 m2 1 504 067 1 578 933 1 450 733

路基土方 104 m3 611.27 639.95 622.98

路基圬工 104 m3 26.80 28.49 26.18

預(yù)估算投資 萬元 236 752 259 410 250 188

差額 萬元 — +22 658 +13 436

方案1：從達(dá)成鐵路蓬溪站成都端引出，與達(dá)成復(fù)線向西并行，隨后向西北方向前行，跨越成渝環(huán)線高速，最后到達(dá)鋰電工業(yè)園區(qū)，線路全長36.424 km，涉及的房屋拆遷面積為83 758 m2，總用地面積為1 504 067 m2，預(yù)估算投資數(shù)額為236 752萬元。

方案2：從達(dá)成鐵路蓬溪站成都端引出，先后跨越滬蓉高速、遂西高速，最后達(dá)到鋰電工業(yè)園區(qū)，線路全長38.091 km，涉及的房屋拆遷面積為87 927 m2，總用地面積為1 578 933 m2，預(yù)估算投資數(shù)額為259 410萬元。

方案3：從達(dá)成鐵路蓬溪站成都端引出，采用東線繞行策略，線路在黑水凼水庫東側(cè)繞行，最后達(dá)到鋰電工業(yè)園區(qū)，線路全長35.242 km，涉及的房屋拆遷面積為80 787 m2，總用地面積為1 450 733 m2，預(yù)估算投資數(shù)額為250 188萬元。

根據(jù)綜合比對結(jié)果可知，雖然方案3的正線施工長度較短，且房屋拆遷與用地面積情況都最少。但是，由于該線路穿越地段環(huán)境比較復(fù)雜，會對后續(xù)施工構(gòu)成一定影響，較方案1的估算投資超出13 436萬元。所以，從施工與經(jīng)濟(jì)效益等方面綜合來看，方案1的靜態(tài)投資數(shù)額最少，整體工程量適中，施工干擾較小，不可控因素較少，因此最終選擇方案1。

2.6 鐵路選線中局部地區(qū)走向設(shè)計

在確定鐵路全線走向后，還要針對局部地區(qū)的線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，例如在穿越黑水凼水庫時，可以選擇繞行水庫與跨越水庫兩種方案，其中繞行水庫的正線長度為7.4 km，跨越水庫的正線長度為6.4 km，相關(guān)情況如表6所示。通過綜合比對，能夠看出方案2較方案1的整體線路更短，同時，預(yù)估算投資可以減少5 406萬元。但是采用繞行水庫的方案對水庫水源安全的保障程度較高，不會破壞水庫周圍生態(tài)環(huán)境[4]。因此，雖然取直方案，工程投資節(jié)省約5 000萬元，但需跨越黑水凼水庫，從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，該次研究推薦繞行黑水凼水庫的方案。

表6 鐵路局部地區(qū)走向方案比較

工程項目 單位情況 方案名稱

方案1

（繞行水庫） 方案2

（跨越水庫）

正線長度 km 7.4 6.4

房屋拆遷 m2 18 466 15 455

用地情況 m2 271 481 227 457

路基土方 104 m3 183.166 163.058

路基圬工 104 m3 8.51 7.13

預(yù)估算投資 萬元 52 223 46 817

差額 萬元 +5 406 —

2.7 案例鐵路終點站設(shè)計情況

案例鐵路工程的終點站設(shè)計，分別擬定東向位、西向位、南向位三套方案，各方案的正線長度、工程量情況以及預(yù)估算投資如表7所示。根據(jù)總結(jié)結(jié)果可知，方案1的正線長度為17.545 km，涉及的房屋拆遷面積為43 808 m2，總用地面積為786 673 m2，預(yù)估算投資數(shù)額為128 290萬元；方案2的正線長度為20.498 km，涉及的房屋拆遷面積為51 181 m2，總用地面積為919 073 m2，預(yù)估算投資數(shù)額為157 376萬元；方案3的正線長度為16.234 km，涉及的房屋拆遷面積為40 534 m2，總用地面積為727 887 m2，預(yù)估算投資數(shù)額為130 574萬元。

表7 鐵路終點站選線設(shè)計方案比較

工程項目 單位情況 方案名稱

方案1（南

向位接軌） 方案2（西

向位接軌） 方案3（東

向位接軌）

正線長度 km 17.545 20.498 16.234

房屋拆遷 m2 43 808 51 181 40 534

用地情況 m2 786 673 919 073 727 887

路基土方 104 m3 330.28 381.52 301.56

路基圬工 104 m3 14.20 16.58 13.13

預(yù)估算投資 萬元 128 290 157 376 130 574

差額 萬元 — +29 086 +2 284

經(jīng)過綜合判斷，方案1的靜態(tài)投資最省，且工程量較少。方案2的終點線路設(shè)計需上跨涪江，導(dǎo)致正線長度增加。方案3雖然工程量較少，但是受施工環(huán)境影響，整體投入較高。所以，最終選擇南向位接軌方案。

3 鐵路選線策略方案的經(jīng)濟(jì)效益評價

根據(jù)國家發(fā)展改革委、建設(shè)部共同頒發(fā)的《建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)》（第三版），建設(shè)部、國家發(fā)展改革委、原鐵道部共同頒布的《鐵路建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)》《鐵路總公司辦公廳關(guān)于進(jìn)一步優(yōu)化完善鐵路建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價工作的通知》（鐵總辦計統(tǒng)〔2016〕83號）以及其他有關(guān)法規(guī)和相關(guān)資料，結(jié)合該項目具體情況進(jìn)行評價。最后，將研究提出的淺丘地區(qū)鐵路選線綜合策略進(jìn)行匯總，采用指標(biāo)評價方式對研究方案進(jìn)行評價，具體如表8所示。

表8 鐵路選線策略方案的經(jīng)濟(jì)效益評價

序號 名稱 指標(biāo)計算結(jié)果

1 項目投資所得稅前財務(wù)內(nèi)部收益率 4.03%

2 項目投資所得稅后財務(wù)內(nèi)部收益率 3.48%

3 項目內(nèi)部收益率 9.90%

根據(jù)表8情況能夠看出，順利執(zhí)行該研究提出的淺丘鐵路選線方案，可以使項目投資所得稅前財務(wù)內(nèi)部收益率達(dá)到4.03%，要遠(yuǎn)高于常規(guī)鐵路項目基準(zhǔn)收益率3%，項目經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為9.90%，大于社會折現(xiàn)率8%。此外，該項目投資所得稅后財務(wù)內(nèi)部收益率為3.48%，證明在選線方案的支持下，使案例工程的投資回報率大幅提高，對外界社會資本具有一定的吸引力，能夠促進(jìn)案例項目的順利開展。

4 結(jié)論

綜上所述，從該項目財務(wù)評價來看，全部投資所得稅前財務(wù)內(nèi)部收益率為4.03%，均高于3%的新建鐵路基準(zhǔn)收益率，效益較好。資本金財務(wù)內(nèi)部收益率為3.35%，合資鐵路公司效益尚可。經(jīng)濟(jì)費用效益評價分析，全部投資經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為9.90%，且有較強(qiáng)的抗風(fēng)險能力，經(jīng)濟(jì)費用效益較好。項目的實施將大幅拉動地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。敏感性分析表明該項目有一定的抗風(fēng)險能力。項目財務(wù)評價可行。同時順利執(zhí)行該研究提出的淺丘鐵路選線方案，也可以較大幅度降低工程難度與工程費用，在工程可行性與經(jīng)濟(jì)效益方面，研究提出的鐵路選線策略均得到肯定。

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